WO2016047583A1 - Rotation-transmitting device - Google Patents
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- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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- F16D41/08—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
Definitions
- each of the pair of opposed rollers 15 is disposed at a standby position where a minute gap is formed between the cylindrical surface 12 and the cam surface 14.
- One of the rollers 15 immediately engages with the cylindrical surface 12 of the outer ring 11 and the cam surface 14 of the inner ring 13, and the rotation of the input shaft 1 is transmitted to the output shaft 2.
- the gap sensor 61 may be any of an eddy current type, a capacitance type, an ultrasonic type, and an optical type.
- the gap sensor 61 is attached, in FIG. 2, it is assumed that the gap sensor 61 is attached by press-fitting.
- the present invention is not limited to this.
- FIG. 10 and 11 show another example of attachment of the gap sensor 61.
- a nut 62 is embedded in an inner end portion of a sensor mounting hole 60 formed in the housing 3, and a male screw 61 a provided on the outer periphery of the gap sensor 61 is screw-engaged with the nut 62.
- a gap sensor 61 is fixed by screwing a lock nut 63 to an end portion of the housing 61 located outside the housing 3.
- a gap sensor 61 is fitted into a sensor mounting hole 60 formed in the housing 3 and welded to the housing 3.
- Reference numeral 64 denotes a welded portion. In place of welding, bonding may be performed.
- the axial position of the control retainer 16A is detected by the gap sensor 61 and the engagement / release of the two-way clutch 10 is detected from the axial position.
- a gap sensor 61 may be provided at a position facing the facing surface of the rotor 52 in the axial direction, and the engagement and release of the two-way clutch 10 may be detected from the position of the armature 51 in the axial direction.
- the gap sensor 61 outputs a detection signal indicating that the two-way clutch 10 is engaged.
- a gap sensor 61 is provided at each of a position facing the facing surface of the outer ring 11 and the control retainer 16A and a position facing the facing surface of the armature 51 and the rotor 52 in the axial direction, thereby controlling the retainer 16A.
- the engagement and release of the two-way clutch 10 may be detected from the axial position of the armature 51 and the axial position of the armature 51.
- an optical sensor is used as the gap sensor 61.
- FIG. 12 and FIG. 13 employ a gap sensor as the detection sensor 61, but the detection sensor 61 is not limited to a gap sensor.
- the pressure sensor 61 is provided on the outer ring 11. However, as shown in FIG. 15, the pressure sensor 61 is provided on the outer peripheral portion of the surface of the control retainer 16A facing the outer ring 11 of the flange 21. Also good.
- a concave step portion 65 is provided on the outer peripheral portion of the surface of the armature 51 that faces the rotor 52, and the annular step portion 65 has an annular shape that cushions the impact force when contacting the rotor 52.
- a buffer member 65 is slidably mounted, a pressure sensor 61 is provided between the end surfaces of the buffer member 65 and the concave step portion 65, and an axial force is applied to the pressure sensor 61 when the armature 51 is attracted to operate the pressure sensor 61. You may make it make it.
- the pressure sensor 61 outputs a signal indicating that the two-way clutch 10 is in a disengaged state.
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Abstract
The present invention is a rotation-transmitting device equipped with: a bidirectional clutch (10), which has a control cage (16A) and a rotating cage (16B) and is configured to relatively rotate the two cages (16A, 16B) by moving said control cage (16A) in the axial direction and to engage and release rollers (15) incorporated between an outer ring (11) and an inner ring (13); and an electromagnetic clutch (50) for moving the control cage (16A) in the axial direction. The rotation-transmitting device is provided with a gap sensor (61) for detecting the axial direction position of the control cage (16A). The engagement or release of the bidirectional clutch (10) is detected from the axial direction position of the control cage (16A) and a detection signal is output from the gap sensor (61).
Description
この発明は、入力軸から出力軸への回転の伝達と遮断の切換えに用いられる回転伝達装置に関する。
The present invention relates to a rotation transmission device used for switching between transmission and cutoff of rotation from an input shaft to an output shaft.
入力軸から出力軸への回転の伝達と遮断とを行う回転伝達装置として、入力軸と出力軸とを結合および解除する2方向クラッチを有し、その2方向クラッチの係合および解除を電磁クラッチにより制御するようにしたものが従来から知られている。
As a rotation transmission device for transmitting and interrupting rotation from an input shaft to an output shaft, a two-way clutch for coupling and releasing the input shaft and the output shaft is provided, and the engagement and release of the two-way clutch are electromagnetic clutches. What is controlled by this is conventionally known.
下記特許文献1に記載された回転伝達装置においては、出力軸の軸端部に設けられた外輪と入力軸の軸端部に設けられて上記外輪の内側に組み込まれた内輪との間に制御保持器と回転保持器とを、各保持器に形成された柱部が周方向で交互に配置されるよう組込み、隣接する柱部間に形成されたポケット内に対向一対のローラを組込み、その一対のローラを、その対向部間に組み込まれた弾性部材で離反する方向に付勢して、外輪の内周に形成された円筒面と内輪の外周に形成されたカム面に係合する位置にスタンバイさせ、上記内輪の一方向への回転により一方のローラを円筒面およびカム面に係合させ、内輪の回転を外輪に伝達するようにしている。
In the rotation transmission device described in Patent Document 1 below, control is performed between an outer ring provided at the shaft end of the output shaft and an inner ring provided at the shaft end of the input shaft and incorporated inside the outer ring. The cage and the rotary cage are assembled so that the pillar portions formed in each cage are alternately arranged in the circumferential direction, and a pair of opposed rollers are incorporated in the pockets formed between the adjacent pillar portions. A position where the pair of rollers is urged in a direction away from each other by an elastic member incorporated between the opposed portions, and is engaged with a cylindrical surface formed on the inner periphery of the outer ring and a cam surface formed on the outer periphery of the inner ring. The one ring is engaged with the cylindrical surface and the cam surface by the rotation of the inner ring in one direction, and the rotation of the inner ring is transmitted to the outer ring.
また、内輪が設けられた入力軸上に電磁クラッチを設け、その電磁クラッチの電磁コイルに対する通電により制御保持器を軸方向に移動させ、その制御保持器のフランジと回転保持器のフランジの対向面間に設けられたトルクカムの作用によりポケットの周方向幅が小さくなる方向に制御保持器と回転保持器とを相対回転させて、各保持器の柱部で一対のローラを係合解除位置まで移動させ、内輪から外輪への回転伝達を遮断するようにしている。
Also, an electromagnetic clutch is provided on the input shaft provided with the inner ring, and the control cage is moved in the axial direction by energizing the electromagnetic coil of the electromagnetic clutch, and the opposing surfaces of the flange of the control cage and the flange of the rotary cage The control cage and the rotary cage are rotated relative to each other so that the circumferential width of the pocket is reduced by the action of the torque cam provided between them, and the pair of rollers are moved to the disengagement position at the pillar portion of each cage. The rotation transmission from the inner ring to the outer ring is cut off.
上記回転伝達装置においては、2方向クラッチの係合および解除の検知について何も記載されていない。このため、回転伝達装置を用いた場合、機械的に2方向クラッチが正確に動作しているのかどうかを知ることができない。
In the above rotation transmission device, nothing is described about detection of engagement and release of the two-way clutch. For this reason, when the rotation transmission device is used, it is impossible to know whether the two-way clutch is mechanically operating correctly.
ここで、入力軸および出力軸の周囲に回転センサを設け、その回転センサによって入力軸と出力軸の回転数差を検出することにより、2方向クラッチの係合および解除の動作の確認を行うことができるが、回転センサは回転伝達装置と切り離されたものであるため、センサホルダを別途設けて回転センサを支持する必要がある。この場合、入力軸および出力軸との間で所定の間隔を設けて回転センサを支持する必要があるため、支持が困難であって安定した検知ができず、また、電磁クラッチの作動後、出力軸が回転するまでに時間を要するため、2方向クラッチの作動を瞬時に知ることができない。
Here, a rotation sensor is provided around the input shaft and the output shaft, and the rotation sensor detects the rotational speed difference between the input shaft and the output shaft, thereby confirming the operation of engaging and releasing the two-way clutch. However, since the rotation sensor is separated from the rotation transmission device, it is necessary to separately provide a sensor holder to support the rotation sensor. In this case, since it is necessary to support the rotation sensor with a predetermined interval between the input shaft and the output shaft, it is difficult to support the rotation sensor, and stable detection cannot be performed. Since it takes time for the shaft to rotate, it is impossible to instantly know the operation of the two-way clutch.
この発明の課題は、2方向クラッチの動作状況を安定よく瞬時に検知できるようにした回転伝達装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a rotation transmission device capable of stably and instantaneously detecting an operation state of a two-way clutch.
上記の課題を解決するため、この発明においては入力軸と出力軸の相互間において回転の伝達と遮断とを行なう2方向クラッチと、その2方向クラッチの係合および解除を制御する電磁クラッチおよび前記2方向クラッチおよび電磁クラッチを覆うハウジングとを有し、前記2方向クラッチが、前記出力軸の軸端部に設けられた外輪の内周と前記入力軸の軸端部に設けられた内輪の外周間に、制御保持器のフランジに設けられた複数の柱部および回転保持器のフランジに設けられた複数の柱部が周方向に交互に配置されるよう組込み、隣接する柱部間に形成されたポケット内に前記外輪の内周および内輪の外周に対して係合可能な一対の係合子と、その一対の係合子を離反する方向に付勢する弾性部材とを組込んだ構成とされ、前記電磁クラッチが、前記制御保持器に連結されたアーマチュアと、そのアーマチュアと軸方向で対向するロータと、そのロータと軸方向で対向し、通電によりロータにアーマチュアを吸着させる電磁石とからなり、前記電磁石に対する通電によりアーマチュアと共にロータに向けて移動する制御保持器の直線運動を制御保持器と回転保持器がポケットの周方向幅を小さくする方向の相対的な回転運動に変換する運動変換機構を設け、前記電磁石に対する通電の解除時に、前記弾性部材の復元弾性により制御保持器を外輪の開口端面に当接する位置まで移動させて前記一対の係合子を係合位置にスタンバイさせるようにした回転伝達装置において、前記ハウジングの内部に前記制御保持器の軸方向の位置を検出し、その軸方向位置から前記2方向クラッチの係合、解除を検知する検知センサを設けた構成を採用したのである。
In order to solve the above problems, in the present invention, a two-way clutch that transmits and blocks rotation between an input shaft and an output shaft, an electromagnetic clutch that controls engagement and release of the two-way clutch, A housing that covers the two-way clutch and the electromagnetic clutch, wherein the two-way clutch includes an inner circumference of the outer ring provided at the shaft end portion of the output shaft and an outer circumference of the inner ring provided at the shaft end portion of the input shaft. In between, a plurality of pillars provided on the flange of the control cage and a plurality of pillars provided on the flange of the rotary cage are assembled so as to be alternately arranged in the circumferential direction, and formed between adjacent pillars. A pair of engagement elements that can be engaged with the inner periphery of the outer ring and the outer periphery of the inner ring, and an elastic member that urges the pair of engagement elements in a direction away from each other. Electromagnetic An armature coupled to the control cage, a rotor facing the armature in the axial direction, an electromagnet facing the rotor in the axial direction, and attracting the armature to the rotor by energization, the electromagnet Provided with a motion conversion mechanism for converting the linear motion of the control cage that moves toward the rotor together with the armature by energization to the relative rotational motion in the direction in which the control cage and the rotary cage reduce the circumferential width of the pocket, In the rotation transmission device, when the energization of the electromagnet is released, the control retainer is moved to a position in contact with the opening end surface of the outer ring by the restoring elasticity of the elastic member so that the pair of engagement elements are in standby at the engagement position. Detecting the axial position of the control cage in the housing, and detecting the two-way clutch from the axial position. Engagement is had adopted a structure in which a detection sensor for detecting the release.
上記の構成からなる回転伝達装置においては、電磁石に対する通電によりアーマチュアと共に制御保持器を軸方向に移動させることで2方向クラッチを係合解除させるものであるため、上記のように、ハウジングの内部に設けた検知センサで制御保持器の軸方向の位置を検出することにより、その軸方向位置から2方向クラッチの係合、解除を検知することができる。
In the rotation transmission device configured as described above, the two-way clutch is disengaged by moving the control cage in the axial direction together with the armature by energizing the electromagnet. By detecting the position of the control cage in the axial direction with the provided detection sensor, engagement and release of the two-way clutch can be detected from the axial position.
ここで、検知センサは、ハウジングに形成されたセンサ取付孔に取り付けられて制御保持器またはその制御保持器に連結されたアーマチュアの移動により作動するギャップセンサであってもよく、あるいは、外輪と制御保持器の軸方向の対向面またはアーマチュアとロータの軸方向の対向面に設けられて軸方向力の負荷により作動する圧力センサであってもよい。
Here, the detection sensor may be a gap sensor attached to a sensor mounting hole formed in the housing and operated by movement of a control holder or an armature connected to the control holder, or may be controlled with an outer ring. The pressure sensor may be a pressure sensor that is provided on the opposing surface in the axial direction of the cage or the opposing surface in the axial direction of the armature and the rotor and operates by loading with an axial force.
上記ギャップセンサは、渦電流式、静電容量式、超音波式、光学式のいずれでもよい。そのギャップセンサの取り付けに、圧入による取り付けや、ナットの締め付けによる取り付け、ねじ込みによる取り付け、さらには、接着あるいは溶着による取り付けを採用することができる。
The gap sensor may be any of eddy current type, capacitance type, ultrasonic type and optical type. For the attachment of the gap sensor, it is possible to employ attachment by press fitting, attachment by tightening a nut, attachment by screwing, and attachment by adhesion or welding.
回転伝達装置のステアバイワイヤ等の装置への組込みに際し、ハウジングは静止部材に固定されるため、そのハウジングに検知センサを設けることで安定した検知が可能となり、配線作業も容易とすることができる。
When the rotation transmission device is incorporated in a device such as steer-by-wire, the housing is fixed to a stationary member. Therefore, by providing a detection sensor in the housing, stable detection is possible and wiring work can be facilitated.
この発明においては、上記のように、ハウジングの内部に制御保持器の軸方向の位置を検出する検知センサを設けたことにより、2方向クラッチの動作状況を安定よく瞬時に検知できる。
In the present invention, as described above, by providing the detection sensor for detecting the axial position of the control cage inside the housing, the operation state of the two-way clutch can be detected stably and instantaneously.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係る回転伝達装置の実施の形態を示す。図示のように、回転伝達装置は、入力軸1と、その入力軸1と同軸上に配置された出力軸2と、その両軸の軸端部を覆うハウジング3と、そのハウジング3内に組み込まれて入力軸1から出力軸2への回転の伝達と遮断とを行なう2方向クラッチ10およびその2方向クラッチ10の係合、解除を制御する電磁クラッチ50とからなる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a rotation transmission device according to the present invention. As shown in the figure, the rotation transmission device includes an input shaft 1, an output shaft 2 arranged coaxially with the input shaft 1, a housing 3 that covers the shaft ends of both shafts, and the housing 3. The two-way clutch 10 that transmits and shuts off the rotation from the input shaft 1 to the output shaft 2 and the electromagnetic clutch 50 that controls the engagement and release of the two-way clutch 10.
ハウジング3は円筒状をなし、その一端部には小径の軸受筒4が設けられ、その軸受筒4内に組み込まれた軸受5によって出力軸2が回転自在に支持されている。
The housing 3 has a cylindrical shape, a small-diameter bearing cylinder 4 is provided at one end thereof, and the output shaft 2 is rotatably supported by a bearing 5 incorporated in the bearing cylinder 4.
図1および図4に示すように、2方向クラッチ10は、出力軸2の軸端部に設けられた外輪11の内周に円筒面12を設け、入力軸1の軸端部に設けられた内輪13の外周に複数のカム面14を周方向に等間隔に形成し、その複数のカム面14のそれぞれと円筒面12間に係合子としての一対のローラ15と弾性部材20とを組込み、そのローラ15を保持器16で保持し、上記内輪13の一方向への回転により一対のローラ15の一方を円筒面12およびカム面14に係合させて内輪13の回転を外輪11に伝達し、また、内輪13の他方向への回転時に他方のローラ15を円筒面12およびカム面14に係合させて内輪13の回転を外輪11に伝達するようにしている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the two-way clutch 10 is provided with a cylindrical surface 12 on the inner periphery of the outer ring 11 provided at the shaft end portion of the output shaft 2, and is provided at the shaft end portion of the input shaft 1. A plurality of cam surfaces 14 are formed at equal intervals in the circumferential direction on the outer periphery of the inner ring 13, and a pair of rollers 15 and an elastic member 20 as an engagement member are incorporated between each of the plurality of cam surfaces 14 and the cylindrical surface 12, The roller 15 is held by a cage 16, and the rotation of the inner ring 13 is transmitted to the outer ring 11 by engaging one of the pair of rollers 15 with the cylindrical surface 12 and the cam surface 14 by rotating the inner ring 13 in one direction. Further, when the inner ring 13 rotates in the other direction, the other roller 15 is engaged with the cylindrical surface 12 and the cam surface 14 to transmit the rotation of the inner ring 13 to the outer ring 11.
ここで、外輪11の閉塞端部の内面側には小径の凹部17が形成され、その凹部17内に組み込まれた軸受18によって入力軸1の軸端部が回転自在に支持されている。
Here, a small-diameter concave portion 17 is formed on the inner surface side of the closed end portion of the outer ring 11, and the shaft end portion of the input shaft 1 is rotatably supported by a bearing 18 incorporated in the concave portion 17.
内輪13は入力軸1に一体に形成されている。その内輪13の外周に形成されたカム面14は、相反する方向に傾斜する一対の傾斜面14a、14bから形成されて外輪11の円筒面12との間に周方向の両端が狭小のくさび形空間を形成しており、上記一対の傾斜面14a、14b間には内輪13の接線方向に向く平坦面19が設けられ、その平坦面19によって弾性部材20が支持されている。
The inner ring 13 is formed integrally with the input shaft 1. The cam surface 14 formed on the outer periphery of the inner ring 13 is formed of a pair of inclined surfaces 14 a and 14 b that are inclined in opposite directions, and has a wedge shape with narrow ends in the circumferential direction between the outer ring 11 and the cylindrical surface 12. A space is formed, and a flat surface 19 facing the tangential direction of the inner ring 13 is provided between the pair of inclined surfaces 14 a and 14 b, and the elastic member 20 is supported by the flat surface 19.
弾性部材20はコイルばねからなる。この弾性部材20は一対のローラ15間に配置される組込みとされ、その弾性部材20で一対のローラ15は離反する方向に付勢されて、図4に示すように、円筒面12およびカム面14に係合するスタンバイ位置に配置される。
The elastic member 20 is a coil spring. The elastic member 20 is incorporated between the pair of rollers 15, and the elastic member 20 biases the pair of rollers 15 away from each other, as shown in FIG. 14 is placed at a standby position where it engages with 14.
保持器16は、制御保持器16Aと、回転保持器16Bとからなる。図1および図8に示すように、制御保持器16Aは、環状のフランジ21の片面外周部にカム面14と同数の柱部22を周方向に等間隔に設け、その隣接する柱部22間に円弧状の長孔23を形成し、外周には柱部22と反対向きに筒部24を設けた構成とされている。
The holder 16 includes a control holder 16A and a rotary holder 16B. As shown in FIGS. 1 and 8, the control retainer 16 </ b> A is provided with the same number of column portions 22 as the cam surface 14 on the outer peripheral portion of one surface of the annular flange 21 at equal intervals in the circumferential direction, and between the adjacent column portions 22. An arc-shaped long hole 23 is formed on the outer periphery, and a cylindrical portion 24 is provided on the outer periphery in a direction opposite to the column portion 22.
一方、回転保持器16Bは、図1に示すように、環状のフランジ25の外周にカム面14と同数の柱部26を周方向に等間隔に設けた構成とされている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the rotation cage 16 </ b> B has a configuration in which the same number of column portions 26 as the cam surface 14 are provided at equal intervals in the circumferential direction on the outer periphery of the annular flange 25.
制御保持器16Aと回転保持器16Bは、制御保持器16Aの長孔23内に回転保持器16Bの柱部26が挿入されて、その柱部22、26が周方向に交互に並ぶ組み合わせとされている。そして、その組み合わせ状態で柱部22、26の先端部が外輪11と内輪13間に配置され、制御保持器16Aのフランジ21および回転保持器16Bのフランジ25が入力軸1の外周に嵌合された支持リング28と外輪11間に位置する組込みとされている。
The control retainer 16A and the rotation retainer 16B are a combination in which the column portions 26 of the rotation retainer 16B are inserted into the elongated holes 23 of the control retainer 16A, and the column portions 22 and 26 are alternately arranged in the circumferential direction. ing. In the combined state, the end portions of the column portions 22 and 26 are disposed between the outer ring 11 and the inner ring 13, and the flange 21 of the control holder 16 </ b> A and the flange 25 of the rotary holder 16 </ b> B are fitted to the outer periphery of the input shaft 1. The support ring 28 and the outer ring 11 are integrated.
上記のような保持器16A、16Bの組込みによって、図4に示すように、制御保持器16Aの柱部22と回転保持器16Bの柱部26間にポケット27が形成され、そのポケット27は内輪13のカム面14と径方向で対向し、各ポケット27内に対向一対のローラ15および弾性部材20が組込まれている。
By incorporating the cages 16A and 16B as described above, as shown in FIG. 4, a pocket 27 is formed between the column portion 22 of the control cage 16A and the column portion 26 of the rotary cage 16B. A pair of opposed rollers 15 and an elastic member 20 are incorporated in each pocket 27 so as to face the 13 cam surfaces 14 in the radial direction.
図1に示すように、制御保持器16Aのフランジ21は入力軸1の外周に形成されたスライド案内面29に沿ってスライド自在に支持され、上記回転保持器16Bのフランジ25と入力軸1に嵌合された上述の支持リング28間にスラスト軸受30が組み込まれている。
As shown in FIG. 1, the flange 21 of the control holder 16A is slidably supported along a slide guide surface 29 formed on the outer periphery of the input shaft 1, and is mounted on the flange 25 and the input shaft 1 of the rotary holder 16B. A thrust bearing 30 is incorporated between the above-described support rings 28 fitted.
スラスト軸受30は、回転保持器16Bが電磁クラッチ50側に移動するのを防止する状態で、その回転保持器16Bを回転自在に支持している。
The thrust bearing 30 rotatably supports the rotary cage 16B in a state that prevents the rotary cage 16B from moving to the electromagnetic clutch 50 side.
図1および図8に示すように、制御保持器16Aのフランジ21と回転保持器16Bのフランジ25間には、制御保持器16Aの軸方向への直線運動を制御保持器16Aと回転保持器16Bの相対的な回転運動に変換する運動変換機構としてのトルクカム40が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 8, between the flange 21 of the control holder 16A and the flange 25 of the rotary holder 16B, the linear movement of the control holder 16A in the axial direction is controlled between the control holder 16A and the rotary holder 16B. A torque cam 40 is provided as a motion converting mechanism that converts the relative rotational motion of the motor.
図9A、図9Bに示すように、トルクカム40は、制御保持器16Aにおけるフランジ21と回転保持器16Bにおけるフランジ25の対向面それぞれに周方向の中央部で深く両端に至るに従って次第に浅くなる対向一対のカム溝41、42を設け、その対向一対のカム溝41、42間にボール43を組み込んだ構成としている。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the torque cam 40 has a pair of opposing cams that gradually become shallower toward the opposite ends of the flange 21 in the control retainer 16A and the flange 25 in the rotation retainer 16B at the center in the circumferential direction. The cam grooves 41 and 42 are provided, and a ball 43 is incorporated between the pair of opposed cam grooves 41 and 42.
ここで、カム溝41は、相反する方向に傾斜する一対の傾斜カム面41a、41bにより形成されて断面V字形とされている。一方、カム溝42もカム溝41と同様に、一対の傾斜カム面42a、42bにより形成されて断面V字形とされている。
Here, the cam groove 41 is formed by a pair of inclined cam surfaces 41a and 41b inclined in opposite directions and has a V-shaped cross section. On the other hand, like the cam groove 41, the cam groove 42 is formed by a pair of inclined cam surfaces 42a and 42b and has a V-shaped cross section.
上記トルクカム40は、制御保持器16Aのフランジ21が回転保持器16Bのフランジ25に接近する方向に制御保持器16Aが軸方向に移動した際に、図9Bに示すように、ボール43がカム溝41、42の溝深さの最も深い位置に向けて転がり移動し、制御保持器16Aと回転保持器16Bをポケット27の周方向幅が小さくなる方向に相対回転させるようになっている。
When the control holder 16A moves in the axial direction in a direction in which the flange 21 of the control holder 16A approaches the flange 25 of the rotary holder 16B, as shown in FIG. It rolls and moves toward the deepest position of the groove depths 41 and 42, and the control holder 16A and the rotary holder 16B are relatively rotated in the direction in which the circumferential width of the pocket 27 is reduced.
制御保持器16Aは、弾性部材20の弾性力によって一対のローラ15が互いに離反する方向に移動した際、上記トルククカム40の作動により回転しつつ外輪11に向けて移動する。
When the pair of rollers 15 are moved away from each other by the elastic force of the elastic member 20, the control holder 16A moves toward the outer ring 11 while rotating by the operation of the torque torque cam 40.
図7に示すように、内輪13の軸方向の一端面とスライド案内面29の交差部には、そのスライド案内面29より大径の円筒形のホルダ嵌合面44が形成され、そのホルダ嵌合面44にばねホルダ45が嵌合されている。
As shown in FIG. 7, a cylindrical holder fitting surface 44 having a diameter larger than that of the slide guide surface 29 is formed at the intersection of the axial end of the inner ring 13 and the slide guide surface 29. A spring holder 45 is fitted to the mating surface 44.
ばねホルダ45は、ホルダ嵌合面44に対して回り止めされ、かつ、軸方向に非可動の支持とされ、その外周には、図6に示すように、制御保持器16Aの柱部22と回転保持器16Bの柱部26間に配置される複数の回り止め片46が形成されている。
The spring holder 45 is prevented from rotating with respect to the holder fitting surface 44 and is non-movably supported in the axial direction. As shown in FIG. A plurality of detent pieces 46 are formed between the column portions 26 of the rotation cage 16B.
複数の回り止め片46は、制御保持器16Aと回転保持器16Bとがポケット27の周方向幅を縮小する方向に相対回転した際に、制御保持器16Aの柱部22および回転保持器16Bの柱部26を両側縁で受け止めて対向一対のローラ15を中立位置に保持するようになっている。
When the control retainer 16A and the rotation retainer 16B rotate relative to each other in a direction that reduces the circumferential width of the pocket 27, the plurality of detent pieces 46 are connected to the column portion 22 of the control retainer 16A and the rotation retainer 16B. The column portion 26 is received at both side edges to hold the pair of opposed rollers 15 in a neutral position.
図7に示すように、ばねホルダ45の外周部には複数の弾性部材20のそれぞれ外径側に張り出すばね保持片47が設けられ、そのばね保持片47によって弾性部材20は一対のローラ15間より外径側に逃げ出るのが防止されている。
As shown in FIG. 7, a spring holding piece 47 is provided on the outer peripheral portion of the spring holder 45 so as to project to the outer diameter side of each of the plurality of elastic members 20, and the elastic member 20 is attached to the pair of rollers 15 by the spring holding pieces 47. Escape to the outer diameter side from the gap is prevented.
図1に示すように、電磁クラッチ50は、制御保持器16Aに形成された筒部24の端面と軸方向で対向するアーマチュア51と、そのアーマチュア51と軸方向で対向するロータ52と、そのロータ52と軸方向で対向する電磁石53とを有している。
As shown in FIG. 1, the electromagnetic clutch 50 includes an armature 51 that faces the end face of the cylindrical portion 24 formed in the control retainer 16A in the axial direction, a rotor 52 that faces the armature 51 in the axial direction, and the rotor 52 and an electromagnet 53 facing in the axial direction.
アーマチュア51は、支持リング28の外周に嵌合されて回転自在に、かつ、スライド自在に支持され、そのアーマチュア51の外周部に設けられた連結筒55の内径面に制御保持器16Aの筒部24が圧入されて制御保持器16Aとアーマチュア51が連結一体化されている。その連結によってアーマチュア51は、支持リング28の円筒状外径面54と入力軸1の外周のスライド案内面29の軸方向の2箇所においてスライド自在の支持とされている。
The armature 51 is fitted to the outer periphery of the support ring 28 and is rotatably and slidably supported. The cylindrical portion of the control retainer 16A is formed on the inner diameter surface of the connecting cylinder 55 provided on the outer peripheral portion of the armature 51. The control holder 16A and the armature 51 are connected and integrated by press-fitting 24. With this connection, the armature 51 is slidably supported at two locations in the axial direction of the cylindrical outer diameter surface 54 of the support ring 28 and the slide guide surface 29 on the outer periphery of the input shaft 1.
ここで、支持リング28は、入力軸1のスライド案内面29の軸方向他側に形成された段部31によって軸方向に位置決めされている。
Here, the support ring 28 is positioned in the axial direction by a step portion 31 formed on the other side in the axial direction of the slide guide surface 29 of the input shaft 1.
ロータ52は、入力軸1に圧入され、上記支持リング28との間に組み込まれたシム56によって軸方向に位置決めされている。
The rotor 52 is press-fitted into the input shaft 1 and is positioned in the axial direction by a shim 56 incorporated between the rotor 52 and the support ring 28.
電磁石53は、電磁コイル53aと、その電磁コイル53aを支持するコア53bとからなる。コア53bはハウジング3の他端開口内に嵌合され、そのハウジング3の他端部開口内に取付けた止め輪6によって抜止めされている。また、コア53bは入力軸1に嵌合された軸受57を介して入力軸1と相対的に回転自在とされている。
The electromagnet 53 includes an electromagnetic coil 53a and a core 53b that supports the electromagnetic coil 53a. The core 53 b is fitted in the other end opening of the housing 3 and is prevented from being pulled out by a retaining ring 6 attached in the other end opening of the housing 3. The core 53 b is rotatable relative to the input shaft 1 via a bearing 57 fitted to the input shaft 1.
上記の構造からなる回転伝達装置において、図1に示す電磁クラッチ50の電磁コイル53aに対する通電の遮断状態では、2方向クラッチ10のローラ15は、図4に示すように、外輪11の円筒面12との間に微小な間隙を形成するスタンバイ状態にある。
In the rotation transmission device having the above-described structure, when the energization of the electromagnetic coil 53a of the electromagnetic clutch 50 shown in FIG. 1 is interrupted, the roller 15 of the two-way clutch 10 is, as shown in FIG. Is in a standby state in which a minute gap is formed.
このため、入力軸1が一方向に回転すると、一対のローラ15に対して内輪13が相対回転して対向一対のローラ15の一方が係合し、入力軸1の回転が一方のローラ15を介して外輪11に伝達され、出力軸2が入力軸1と同方向に回転する。また、入力軸1が逆方向に回転すると、他方のローラ15が係合して、入力軸1の回転が他方のローラ15を介して出力軸2に伝達される。
Therefore, when the input shaft 1 rotates in one direction, the inner ring 13 rotates relative to the pair of rollers 15 so that one of the opposed pair of rollers 15 is engaged, and the rotation of the input shaft 1 causes the one roller 15 to rotate. The output shaft 2 rotates in the same direction as the input shaft 1. When the input shaft 1 rotates in the reverse direction, the other roller 15 is engaged and the rotation of the input shaft 1 is transmitted to the output shaft 2 via the other roller 15.
2方向クラッチ10の係合状態で、電磁クラッチ50の電磁コイル53aに通電すると、アーマチュア51に吸引力が作用し、アーマチュア51が軸方向に移動してロータ52に吸着される。
When the electromagnetic coil 53a of the electromagnetic clutch 50 is energized while the two-way clutch 10 is engaged, an attractive force acts on the armature 51, and the armature 51 moves in the axial direction and is attracted to the rotor 52.
このとき、アーマチュア51と制御保持器16Aとは、連結筒55と筒部24の嵌合によって連結一体化されているため、アーマチュア51の軸方向への移動に伴って制御保持器16Aは、そのフランジ21が回転保持器16Bのフランジ25に接近する方向に移動する。
At this time, since the armature 51 and the control holder 16A are connected and integrated by fitting the connecting cylinder 55 and the cylinder portion 24, the control holder 16A moves along with the movement of the armature 51 in the axial direction. The flange 21 moves in a direction approaching the flange 25 of the rotary cage 16B.
制御保持器16Aと回転保持器16Bの相対移動により、図9Aに示すボール43が、図9Bに示すように、カム溝41、42の溝深さの最も深い位置に向けて転がり移動し、制御保持器16Aと回転保持器16Bはポケット27の周方向幅が小さくなる方向に相対回転する。
By the relative movement of the control holder 16A and the rotary holder 16B, the ball 43 shown in FIG. 9A rolls and moves to the deepest position of the cam grooves 41 and 42 as shown in FIG. 9B. The cage 16A and the rotary cage 16B rotate relative to each other in the direction in which the circumferential width of the pocket 27 decreases.
制御保持器16Aと回転保持器16Bの相対回転により、図4に示す対向一対のローラ15が制御保持器16Aの柱部22と回転保持器16Bの柱部26で押されて互いに接近する方向に移動する。
Due to the relative rotation of the control holder 16A and the rotary holder 16B, the pair of opposed rollers 15 shown in FIG. 4 are pushed by the column portion 22 of the control holder 16A and the column portion 26 of the rotary holder 16B so as to approach each other. Moving.
このため、ローラ15は、図5に示すように、円筒面12およびカム面14に対して係合解除する中立位置に変位し、2方向クラッチ10は係合解除状態とされる。
Therefore, as shown in FIG. 5, the roller 15 is displaced to a neutral position where the engagement with the cylindrical surface 12 and the cam surface 14 is released, and the two-way clutch 10 is disengaged.
2方向クラッチ10の係合解除状態において、入力軸1に回転トルクを入力して、その入力軸1を一方向に回転させると、入力軸1に圧入されたロータ52も同じく回転し、ロータ52に吸着されたアーマチュア51とアーマチュア51に連結された制御保持器16Aも回転することになり、トルクカム40を通じて回転保持器16Bも回転する。このとき、対向一対のローラ15は係合解除された中立位置に保持されているため、入力軸1の回転は外輪11に伝達されず、入力軸1はフリー回転する。
When the rotational torque is input to the input shaft 1 and the input shaft 1 is rotated in one direction in the disengaged state of the two-way clutch 10, the rotor 52 press-fitted into the input shaft 1 also rotates in the same manner. The armature 51 adsorbed by the armature 51 and the control holder 16A connected to the armature 51 also rotate, and the rotation holder 16B also rotates through the torque cam 40. At this time, since the pair of opposed rollers 15 is held in the neutral position where the engagement is released, the rotation of the input shaft 1 is not transmitted to the outer ring 11 and the input shaft 1 rotates freely.
ここで、制御保持器16Aと回転保持器16Bがポケット27の周方向幅を小さくなる方向に相対回転すると、制御保持器16Aの柱部22と回転保持器16Bの柱部26のどちらか一方がばねホルダ45の回り止め片46の縁に当接し回転方向規制を受け、もう一方がさらにポケット27の周方向幅を小さくする方向に相対回転する。もう一方はロータ52とアーマチュア51が接触するまで軸方向に動いた分だけトルクカム40を通じて回転し、最終的にほぼ中立状態まで回転する。
Here, when the control retainer 16A and the rotation retainer 16B are relatively rotated in the direction in which the circumferential width of the pocket 27 is reduced, either the column 22 of the control retainer 16A or the column 26 of the rotation retainer 16B is Abutting on the edge of the rotation stopper piece 46 of the spring holder 45, the rotation direction is restricted, and the other is relatively rotated in the direction of further reducing the circumferential width of the pocket 27. The other rotates through the torque cam 40 by the amount moved in the axial direction until the rotor 52 and the armature 51 come into contact with each other, and finally rotates to a substantially neutral state.
このため、弾性部材20は必要以上に収縮することはなくなり、伸長と収縮が繰り返し行われても疲労によって損傷するようなことはない。
For this reason, the elastic member 20 will not shrink more than necessary, and even if it is repeatedly expanded and contracted, it will not be damaged by fatigue.
入力軸1のフリー回転状態において、電磁コイル53aに対する通電を解除すると、アーマチュア51は吸着が解除されて回転自在となる。その吸着解除により、弾性部材20の押圧によって対向一対のローラ15が離反する方向に移動し、制御保持器16Aと回転保持器16Bがポケット27の周方向幅が大きくなる方向に相対回転すると共に、トルクカム40の作用により制御保持器16Aが外輪11側に移動して、外輪11の開口端面に当接する。
When the energization of the electromagnetic coil 53a is released in the free rotation state of the input shaft 1, the armature 51 is released from the adsorption and becomes rotatable. By releasing the suction, the pair of opposed rollers 15 are moved away from each other by the pressing of the elastic member 20, and the control holder 16A and the rotary holder 16B are relatively rotated in the direction in which the circumferential width of the pocket 27 is increased. The control cage 16 </ b> A moves to the outer ring 11 side by the action of the torque cam 40 and comes into contact with the opening end surface of the outer ring 11.
また、対向一対のローラ15のそれぞれが、図4に示すように、円筒面12およびカム面14との間に微小な間隙を形成するスタンバイ位置に配置され、入力軸1の回転により、対向一対のローラ15の一方のローラ15が外輪11の円筒面12および内輪13のカム面14に直ちに係合し、入力軸1の回転が出力軸2に伝達される。
Further, as shown in FIG. 4, each of the pair of opposed rollers 15 is disposed at a standby position where a minute gap is formed between the cylindrical surface 12 and the cam surface 14. One of the rollers 15 immediately engages with the cylindrical surface 12 of the outer ring 11 and the cam surface 14 of the inner ring 13, and the rotation of the input shaft 1 is transmitted to the output shaft 2.
ここで、入力軸1を停止して、その入力軸1の回転方向を切換えると、他方のローラ15を介して入力軸1の回転が出力軸2に伝達される。
Here, when the input shaft 1 is stopped and the rotation direction of the input shaft 1 is switched, the rotation of the input shaft 1 is transmitted to the output shaft 2 via the other roller 15.
このように、電磁コイル53aに対する通電の遮断により、制御保持器16Aと回転保持器16Bがポケット27の周方向幅が大きくなる方向に相対回転して、対向一対のローラ15のそれぞれが円筒面12およびカム面14との間に微小間隙を形成して直ちに噛み込むスタンバイ状態とされるため、回転方向ガタは小さく、内輪13の回転を外輪11に直ちに伝達することができる。
As described above, when the energization of the electromagnetic coil 53a is interrupted, the control holder 16A and the rotary holder 16B rotate relative to each other in the direction in which the circumferential width of the pocket 27 increases, and each of the pair of opposed rollers 15 has the cylindrical surface 12. In addition, since a small gap is formed between the cam surface 14 and the cam surface 14 immediately enters the standby state, the play in the rotational direction is small, and the rotation of the inner ring 13 can be immediately transmitted to the outer ring 11.
また、入力軸1から出力軸2への回転トルクの伝達は、カム面14と同数のローラ15を介して行われるため、入力軸1から出力軸2に大きな回転トルクを伝達することができる。
Also, since the rotational torque is transmitted from the input shaft 1 to the output shaft 2 through the same number of rollers 15 as the cam surface 14, a large rotational torque can be transmitted from the input shaft 1 to the output shaft 2.
なお、制御保持器16Aと回転保持器16Bがポケット27の周方向幅が大きくなる方向に相対回転すると、ボール43は対向一対のカム溝41、42の浅溝部に向けて転がり移動して、図9Aに示す状態となる。
When the control retainer 16A and the rotation retainer 16B are relatively rotated in the direction in which the circumferential width of the pocket 27 is increased, the ball 43 rolls and moves toward the shallow groove portion of the pair of opposed cam grooves 41 and 42. It will be in the state shown to 9A.
上記のように、電磁石53に対する通電解除によって電磁クラッチ50をOFFにすると2方向クラッチ10が係合し、電磁石53に対する通電によって電磁クラッチ50をONにすると2方向クラッチ10が係合解除するため、フェールセーフ機構が求められる用途にきわめて有効である。
As described above, the two-way clutch 10 is engaged when the electromagnetic clutch 50 is turned off by releasing the energization of the electromagnet 53, and the two-way clutch 10 is released when the electromagnetic clutch 50 is turned on by supplying the electromagnet 53. It is extremely effective for applications that require a fail-safe mechanism.
上記の構成からなる回転伝達装置は、例えば、車両のステアバイワイヤに用いられる。このとき、回転伝達装置を回転させる前に、フェールセーフ機構が作動しているかどうかをドライバに知らせる上において、2方向クラッチ10の作動状況を機械的に検知できるようにする必要がある。
The rotation transmission device having the above configuration is used for, for example, a steer-by-wire of a vehicle. At this time, before the rotation transmission device is rotated, it is necessary to mechanically detect the operating state of the two-way clutch 10 in order to inform the driver whether or not the fail-safe mechanism is operating.
そこで、実施の形態では、図1および図2に示すように、ハウジング3にセンサ取付孔60を設け、そのセンサ取付孔60に検知センサとしてのギャップセンサ61を圧入し、そのギャップセンサ61により制御保持器16Aの位置を検出し、その位置検出から2方向クラッチ10の係合、解除の検知としている。
Therefore, in the embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a sensor mounting hole 60 is provided in the housing 3, and a gap sensor 61 as a detection sensor is press-fitted into the sensor mounting hole 60 and controlled by the gap sensor 61. The position of the cage 16A is detected, and the engagement and release of the two-way clutch 10 are detected from the position detection.
図2は、アーマチュア51が吸着解除された状態にあり、そのアーマチュア51に連結された制御保持器16Aのフランジ21は外輪11の開口端面に当接し、2方向クラッチ10のローラ15は図4に示すように係合位置に配置され、2方向クラッチ10は係合状態にある。ギャップセンサ61は制御保持器16Aのフランジ21の外周と対向する位置に設けられ、その制御保持器16Aの軸方向位置から2方向クラッチ10が係合状態にあることの検知信号を出力する。
FIG. 2 shows a state in which the armature 51 is desorbed, and the flange 21 of the control holder 16A connected to the armature 51 abuts against the opening end surface of the outer ring 11, and the roller 15 of the two-way clutch 10 is shown in FIG. As shown, it is located in the engaged position and the two-way clutch 10 is in the engaged state. The gap sensor 61 is provided at a position facing the outer periphery of the flange 21 of the control holder 16A, and outputs a detection signal indicating that the two-way clutch 10 is engaged from the axial position of the control holder 16A.
図2に示す状態において、電磁コイル53aに対する通電により、アーマチュア51および制御保持器16Aをロータ52側に向けて移動させて2方向クラッチ10を係合解除の状態に切り換えると、図3に示すように、外輪11の開口端面と制御保持器16Aのフランジ21間に間隙が形成される状態になり、ギャップセンサ61は制御保持器16Aがロータ52側に移動したことを検出し、その制御保持器16Aの軸方向位置から2方向クラッチ10が係合解除状態にあることの検知信号を出力する。
In the state shown in FIG. 2, when the armature 51 and the control retainer 16A are moved toward the rotor 52 by energizing the electromagnetic coil 53a and the two-way clutch 10 is switched to the disengaged state, as shown in FIG. In addition, a gap is formed between the opening end face of the outer ring 11 and the flange 21 of the control holder 16A, and the gap sensor 61 detects that the control holder 16A has moved to the rotor 52 side, and the control holder A detection signal indicating that the two-way clutch 10 is disengaged is output from the axial position of 16A.
このように、ギャップセンサ61によって制御保持器16Aの軸方向位置を検出することにより、2方向クラッチ10の係合、解除を検知することができると共に、2方向クラッチ10の動作状況を安定よく瞬時に検知できる。
Thus, by detecting the axial position of the control holder 16A by the gap sensor 61, it is possible to detect the engagement and release of the two-way clutch 10, and the operation state of the two-way clutch 10 can be instantaneously detected stably. Can be detected.
ここで、ギャップセンサ61は、渦電流式、静電容量式、超音波式、光学式のいずれでもよい。そのギャップセンサ61の取り付けに際し、図2では、圧入による取り付けとしたが、これに限定されるものではない。
Here, the gap sensor 61 may be any of an eddy current type, a capacitance type, an ultrasonic type, and an optical type. When the gap sensor 61 is attached, in FIG. 2, it is assumed that the gap sensor 61 is attached by press-fitting. However, the present invention is not limited to this.
図10および図11は、ギャップセンサ61の取り付けの他の例を示している。図10においては、ハウジング3に形成されたセンサ取付孔60の内端部にナット62を埋設し、そのナット62にギャップセンサ61の外周に設けられた雄ねじ61aをねじ係合し、上記ギャップセンサ61のハウジング3の外部に位置する端部にロックナット63をねじ係合してギャップセンサ61を固定している。
10 and 11 show another example of attachment of the gap sensor 61. FIG. In FIG. 10, a nut 62 is embedded in an inner end portion of a sensor mounting hole 60 formed in the housing 3, and a male screw 61 a provided on the outer periphery of the gap sensor 61 is screw-engaged with the nut 62. A gap sensor 61 is fixed by screwing a lock nut 63 to an end portion of the housing 61 located outside the housing 3.
図11では、ハウジング3に形成されたセンサ取付孔60にギャップセンサ61を嵌合してハウジング3に溶着している。64は溶着部を示す。なお、溶着に代えて接着してもよい。
In FIG. 11, a gap sensor 61 is fitted into a sensor mounting hole 60 formed in the housing 3 and welded to the housing 3. Reference numeral 64 denotes a welded portion. In place of welding, bonding may be performed.
図3においては、ギャップセンサ61により制御保持器16Aの軸方向位置を検出し、その軸方向位置から2方向クラッチ10の係合、解除の検知としたが、図12に示すように、アーマチュア51とロータ52の軸方向の対向面と対向する位置にギャップセンサ61を設け、アーマチュア51の軸方向の位置から2方向クラッチ10の係合、解除の検知としてもよい。図12では、ロータ52とアーマチュア51の対向部間に間隙が形成された状態にあるため、ギャップセンサ61は2方向クラッチ10が係合状態であることの検出信号を出力する。
In FIG. 3, the axial position of the control retainer 16A is detected by the gap sensor 61 and the engagement / release of the two-way clutch 10 is detected from the axial position. However, as shown in FIG. Further, a gap sensor 61 may be provided at a position facing the facing surface of the rotor 52 in the axial direction, and the engagement and release of the two-way clutch 10 may be detected from the position of the armature 51 in the axial direction. In FIG. 12, since a gap is formed between the opposed portions of the rotor 52 and the armature 51, the gap sensor 61 outputs a detection signal indicating that the two-way clutch 10 is engaged.
図13に示すように、外輪11と制御保持器16Aの対向面と対向する位置およびアーマチュア51とロータ52の軸方向の対向面と対向する位置のそれぞれにギャップセンサ61を設けて制御保持器16Aの軸方向位置およびアーマチュア51の軸方向位置から2方向クラッチ10の係合、解除の検知としてもよい。図13では、ギャップセンサ61として光学式のものを採用している。
As shown in FIG. 13, a gap sensor 61 is provided at each of a position facing the facing surface of the outer ring 11 and the control retainer 16A and a position facing the facing surface of the armature 51 and the rotor 52 in the axial direction, thereby controlling the retainer 16A. The engagement and release of the two-way clutch 10 may be detected from the axial position of the armature 51 and the axial position of the armature 51. In FIG. 13, an optical sensor is used as the gap sensor 61.
図2、図12および図13に示すように、静止部材に固定されるハウジング3にギャップセンサ61を設けることにより、安定した検知が可能となり、配線作業も容易とすることができる。
As shown in FIGS. 2, 12, and 13, by providing the gap sensor 61 in the housing 3 fixed to the stationary member, stable detection can be performed, and wiring work can be facilitated.
また、図2、図12および図13においては、検知センサ61としてギャップセンサを採用したが、検知センサ61はギャップセンサに限定されるものではない。
2, FIG. 12 and FIG. 13 employ a gap sensor as the detection sensor 61, but the detection sensor 61 is not limited to a gap sensor.
図14は、検知センサ61として圧力センサを採用して2方向クラッチ10の係合、解除を検知している。すなわち、外輪11の制御保持器16Aと対向する開口端面に圧力センサ61を埋設し、制御保持器16Aが外輪11の開口端面に当接する2方向クラッチ10の係合時、その制御保持器16Aから圧力センサ61に負荷される軸方向力によって圧力センサ61を作動させるようにしている。圧力センサ61は、軸方向力が負荷されると、2方向クラッチ10が係合状態にあることの信号を出力する。
FIG. 14 employs a pressure sensor as the detection sensor 61 to detect engagement and release of the two-way clutch 10. That is, the pressure sensor 61 is embedded in the opening end face of the outer ring 11 facing the control holder 16A, and when the two-way clutch 10 is in contact with the opening end face of the outer ring 11, the control holder 16A The pressure sensor 61 is operated by an axial force applied to the pressure sensor 61. The pressure sensor 61 outputs a signal indicating that the two-way clutch 10 is engaged when an axial force is applied.
図14では、外輪11に圧力センサ61を設けるようにしたが、図15に示すように、制御保持器16Aにおけるフランジ21の外輪11と対向する面の外周部に圧力センサ61を設けるようにしてもよい。
In FIG. 14, the pressure sensor 61 is provided on the outer ring 11. However, as shown in FIG. 15, the pressure sensor 61 is provided on the outer peripheral portion of the surface of the control retainer 16A facing the outer ring 11 of the flange 21. Also good.
また、図16に示すように、アーマチュア51のロータ52と対向する面の外周部に凹段部65を設け、その凹段部65にロータ52に対する当接時の衝撃力を緩衝する円環状の緩衝部材65をスライド自在に取り付け、その緩衝部材65と凹段部65の端面間に圧力センサ61を設け、アーマチュア51の吸着時に圧力センサ61に軸方向力を負荷して、圧力センサ61を作動させるようにしてもよい。図16において、圧力センサ61は軸方向力が負荷されると、2方向クラッチ10が係合解除状態にあることの信号を出力する。
In addition, as shown in FIG. 16, a concave step portion 65 is provided on the outer peripheral portion of the surface of the armature 51 that faces the rotor 52, and the annular step portion 65 has an annular shape that cushions the impact force when contacting the rotor 52. A buffer member 65 is slidably mounted, a pressure sensor 61 is provided between the end surfaces of the buffer member 65 and the concave step portion 65, and an axial force is applied to the pressure sensor 61 when the armature 51 is attracted to operate the pressure sensor 61. You may make it make it. In FIG. 16, when an axial force is applied, the pressure sensor 61 outputs a signal indicating that the two-way clutch 10 is in a disengaged state.
図14、図15及び図16に示すように、回転部材である外輪11、制御保持器16A乃至アーマチュア51に圧力センサ61を設ける場合の配線は、スリップリングを用いることで安定した信号を送ることができる。
As shown in FIG. 14, FIG. 15 and FIG. 16, the wiring when the pressure sensor 61 is provided in the outer ring 11, which is a rotating member, and the control retainer 16A to the armature 51 sends a stable signal by using a slip ring. Can do.
1 入力軸
2 出力軸
10 2方向クラッチ
11 外輪
13 内輪
15 ローラ(係合子)
16A 制御保持器
16B 回転保持器
20 弾性部材
21 フランジ
22 柱部
25 フランジ
26 柱部
40 トルクカム(運動変換機構)
50 電磁クラッチ
51 アーマチュア
52 ロータ
53 電磁石
61 検知センサ(ギャップセンサ、圧力センサ) 1Input shaft 2 Output shaft 10 Two-way clutch 11 Outer ring 13 Inner ring 15 Roller (engagement element)
16A Control cage 16B Rotating cage 20 Elastic member 21 Flange 22 Column portion 25 Flange 26 Column portion 40 Torque cam (motion conversion mechanism)
50 Electromagnetic clutch 51Armature 52 Rotor 53 Electromagnet 61 Detection sensor (gap sensor, pressure sensor)
2 出力軸
10 2方向クラッチ
11 外輪
13 内輪
15 ローラ(係合子)
16A 制御保持器
16B 回転保持器
20 弾性部材
21 フランジ
22 柱部
25 フランジ
26 柱部
40 トルクカム(運動変換機構)
50 電磁クラッチ
51 アーマチュア
52 ロータ
53 電磁石
61 検知センサ(ギャップセンサ、圧力センサ) 1
50 Electromagnetic clutch 51
Claims (5)
- 入力軸と出力軸の相互間において回転の伝達と遮断とを行なう2方向クラッチと、その2方向クラッチの係合および解除を制御する電磁クラッチおよび前記2方向クラッチおよび電磁クラッチを覆うハウジングとを有し、
前記2方向クラッチが、前記出力軸の軸端部に設けられた外輪の内周と前記入力軸の軸端部に設けられた内輪の外周間に、制御保持器のフランジに設けられた複数の柱部および回転保持器のフランジに設けられた複数の柱部が周方向に交互に配置されるよう組込み、隣接する柱部間に形成されたポケット内に前記外輪の内周および内輪の外周に対して係合可能な一対の係合子と、その一対の係合子を離反する方向に付勢する弾性部材とを組込んだ構成とされ、
前記電磁クラッチが、前記制御保持器に連結されたアーマチュアと、そのアーマチュアと軸方向で対向するロータと、そのロータと軸方向で対向し、通電によりロータにアーマチュアを吸着させる電磁石とからなり、
前記電磁石に対する通電によりアーマチュアと共にロータに向けて移動する制御保持器の直線運動を制御保持器と回転保持器がポケットの周方向幅を小さくする方向の相対的な回転運動に変換する運動変換機構を設け、
前記電磁石に対する通電の解除時に、前記弾性部材の復元弾性により制御保持器を外輪の開口端面に当接する位置まで移動させて前記一対の係合子を係合位置にスタンバイさせるようにした回転伝達装置において、
前記ハウジングの内部に前記制御保持器の軸方向の位置を検出し、その軸方向位置から前記2方向クラッチの係合、解除を検知する検知センサを設けたことを特徴とする回転伝達装置。 A two-way clutch that transmits and blocks rotation between the input shaft and the output shaft; an electromagnetic clutch that controls engagement and release of the two-way clutch; and a housing that covers the two-way clutch and the electromagnetic clutch. And
A plurality of two-way clutches are provided on the flange of the control cage between the inner periphery of the outer ring provided at the shaft end of the output shaft and the outer periphery of the inner ring provided at the shaft end of the input shaft. A plurality of pillar portions provided on the pillar portion and the flange of the rotary cage are assembled so that they are alternately arranged in the circumferential direction, and the inner ring of the outer ring and the outer periphery of the inner ring are placed in pockets formed between adjacent pillar portions. A pair of engagement elements that can be engaged with each other, and an elastic member that urges the pair of engagement elements in a direction away from each other;
The electromagnetic clutch comprises an armature connected to the control retainer, a rotor facing the armature in the axial direction, an electromagnet facing the rotor in the axial direction, and attracting the armature to the rotor by energization,
A motion conversion mechanism for converting linear motion of the control cage that moves toward the rotor together with the armature by energizing the electromagnet into relative rotational motion in a direction in which the control cage and the rotary cage reduce the circumferential width of the pocket; Provided,
In the rotation transmission device, when the energization of the electromagnet is released, the control retainer is moved to a position in contact with the opening end surface of the outer ring by the restoring elasticity of the elastic member so that the pair of engagement elements are in standby at the engagement position. ,
A rotation transmission device characterized in that a detection sensor for detecting an axial position of the control cage in the housing and detecting engagement and release of the two-way clutch from the axial position is provided. - 前記検知センサが、前記ハウジングに形成されたセンサ取付孔に取り付けられて前記制御保持器または前記アーマチュアの移動により作動するギャップセンサからなる請求項1に記載の回転伝達装置。 The rotation transmission device according to claim 1, wherein the detection sensor includes a gap sensor that is attached to a sensor attachment hole formed in the housing and operates by movement of the control holder or the armature.
- 前記ギャップセンサが、渦電流式、静電容量式、超音波式、光学式の一種からなる請求項2に記載の回転伝達装置。 The rotation transmission device according to claim 2, wherein the gap sensor is one of an eddy current type, a capacitance type, an ultrasonic type, and an optical type.
- 前記検知センサの取り付けが、圧入、ナットの締め付け、ねじ込み、接着または溶着の一種からなる請求項2に記載の回転伝達装置。 The rotation transmission device according to claim 2, wherein the attachment of the detection sensor is one of press fitting, nut tightening, screwing, adhesion or welding.
- 前記検知センサが、前記外輪と制御保持器の軸方向の対向面または前記アーマチュアとロータの軸方向の対向面に設けられて軸方向力の負荷により作動する圧力センサからなる請求項1に記載の回転伝達装置。 The said detection sensor consists of a pressure sensor which is provided in the opposing surface of the axial direction of the said outer ring | wheel and a control holder, or the opposing surface of the axial direction of the said armature and a rotor, and operate | moves by the load of axial force. Rotation transmission device.
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